(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210891567.7 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 长江大学 地址 434023 湖北省荆州市南环路1号 (72)发明人 何淼　周长铖　许明标　林德举　 徐鹏　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 陈文丽 (51)Int.Cl. E21B 47/06(2012.01) E21B 47/001(2012.01) E21B 49/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种海洋钻井提高地层压力预测精度的方 法 (57)摘要 本发明提供了一种海洋钻井提高地层压力 预测精度的方法， 第一步： 通过修正Wyllie方程 的岩石体积模 型， 将有机质和有机孔隙引入 烃源 岩体积模型， 并将岩石体积模型分为岩石骨架和 岩石孔隙来进行异常高压成压分析； 第二步： 依 据修正Wyllie 公式， 在对烃源岩声波时差进行理 论推导的基础上提出有机质和有机孔隙引起的 声波增量的校正公式， 利用校正的声波时差预测 地层压力； 第三步： 统计预测地层压力和实测地 层压力之间的压力误差值， 利用井深和压力误差 值的拟合误差函数， 最终利用误差函数与和预测 值来实现地层压力的精准预测。 本发 明定量分析 有机质和有机孔隙对声波时差数据的影 响， 减小 地层成压机理研究结果的不确定性， 有效消除了 烃源岩造成的压力假象。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115234222 A 2022.10.25 CN 115234222 A 1.一种海洋钻井提高地层压力预测精度的方法， 包括以下步骤： 第一步： 通过修正Wyllie方程的岩石体积模型， 将有机质和有机孔隙引 入烃源岩体积 模型， 并将 岩石体积模型分为岩石骨架和岩石孔隙来进行异常高压成压分析； 第二步： 依据修正Wyllie公式， 在对烃源岩声波时差进行理论推导的基础上提出有机 质和有机孔隙引起的声 波增量的校正公式， 利用校正的声 波时差预测地层压力； 第三步： 统计预测地层压力和实测地层压力之间的压力误差值， 利用井深和压力误差 值的拟合 误差函数， 最终利用误差函数与和预测值 来实现地层压力的精准预测。 2.根据权利要求1所述的一种 海洋钻井提高地层压力预测精度的方法， 其特征在于， 所 述修正Wyllie方程的岩石体积模型内容如下： 根据Wyllie公式可得， 孔隙度为φ的的岩石 声波时差和孔隙度可以表示 为： Δt＝(1‑φ)Δtma+φΔtf (1.1) 式中， Δtma为岩石骨架声波时差， us/ft； Δtf为孔隙流体声波时差， us/ft； φ为岩石总 孔隙度； 基于考虑烃源岩体积模型中固体有机质， 烃源岩骨架包含岩石骨架和固体有机质两部 分， 假设有机质含量(体积分数)为 则烃源岩骨架声 波时差Δtfm可以修改 式中， 为有机质含量； Δtma为岩石骨架声波时差， us/ft； Δtom为有机质声波时差， us/ft； 其中有机质含量 和实验室实测有机碳含量ωTOC之间的关系由下式计算： 式中， ρrock为泥页岩骨架密度， g/cm3； ρom为有机质密度， g/cm3； k为有机质转换系数， 一 般取值为1.30； 由式(1.1)和(1.4)， 可以得到富含有机质的烃源岩声 波时差计算公式： 由此， 烃源岩声 波时差为Δt时， 地层孔隙度φ为 考虑有机孔隙时， 则储层总孔隙度可表达为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115234222 A 2φ＝φ无机+φ有 机 (1.7) 式中： φ为总孔隙度； φ无机为无机孔隙度； φ有 机为有机孔隙度； 由此， 考虑有机质和有机孔隙的影响， 令有机质含量 为0， 则校正后 后声波时差为： Δt校正＝(1‑φ)Δtma+φΔtf (1.8) 结合(1.7)可以整理得到有机孔发育 造成的声 波时差响应为： Δt校正＝(1‑φ无机‑φ有 机)Δtma+(φ无机+φ有 机)(Δtfm+Δtfo) ＝(1‑φ无)Δtma‑φ有Δtma+φ有Δtfm+φ无Δtfo+φ有Δtfo+φ无Δtfm ＝(1‑φ无)Δtma+φ有(Δtfm‑Δtma)+φ无Δtfo+φ有Δtfo+φ无Δtfm (1.9) 式中， Δtfm为无机孔隙内流体的声 波时差， Δtfo为有机孔隙内流体的声 波时差； 其中第二项为有机孔对异常压力 计算的影响， 为了消除该项对地层压力计算的影响需 要将该项从原始声波时差中剔除， 同时需要剔除第三项无机孔隙对有机孔内流体声波时差 的影响， 获得 校正后的声 波时差为： Δt校正＝(1‑φ无)Δtma+φ有Δtfo+φ无Δtfm (1.10) 对于有机质含量 为的 的烃源岩， 有机质和有机孔造成的声 波时差增 加量为： 上式中第一项为有机孔对声波时差造成的影响， 第 二项为固体有机质对声波时差造成 的影响， 去除上式两项即可去除烃源岩中有机质造成的异常压力假象。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115234222 A 3